1、百分表示值误差的测量不确定度评定一、概述:依据规程 JJG3496指示表(百分表和千分表) ,采用直接比较测量法,对示值范围为(05)mm 的百分表进行校准,并以 5mm 点为例,进行示值误差的测量不确定度的评定。二、测量方法和数学模型:依据规程,选用百分表检定器对该百分表进行示值误差的检定,先将检定器测微螺杆调整到某一整刻数(目的是方便读数) ,装夹好百分表,将百分表对零。以 0.1mm 为分度,旋转检定器的测微螺杆,推动百分表测杆,在百分表上读数。对任一检定点,测量模型为:Y=X1 X2 (1)式(1)中:Y百分表的示值误差;X1百分表的读数;X2检定器测微螺杆从初始位置到该检定点的行程。
2、三、标准不确定度的 A 类评定:按要求装夹好百分表,调整检定器,测出百分表 5mm 点的示值误差为 y1,重新装夹百分表并重调检定器,测出百分表 5mm 点的示值误差为 y2,共重复 6 次,测出 yi 的示值如下:次数 i 1 2 3 4 5 6示值误差 yi (m) +2 +4 +3 +2 +3 +4s2(yi)= (n1) -1 (y iy i)2 0.8对百分表检定用平均值作为测量结果,其标准不确定度uA(y)= n(n1) -1 (y i yi)2 0.37 ( m)其自由度 = n 1=5四、标准不确定度的 B 类评定:1、百分表检定器示值误差的标准不确定度分量 uB1(y)由规程
3、知,百分表检定器在 10mm 范围内的示值误差 3m,其分布为均匀分布,包含因子 k=3,其标准不确定度分量为:uB1(y) = 3/3 1.73 (m)其自由度 1 = 2、估读误差的标准不确定度分量 uB2(y)分度值为 10m,满足 1/10 估读原则,估读误差为 1 m,其分布均匀分布,包含因子k= 3,其标准不确定度分量为uB2(y) = 1/3 0.33 (m)根据经验,估读的可信度为 75%,则 2=(1/2)(175%) -2 =83、温度误差的标准不确定度分量 uB3(y)温度变化引起的误差为:=L(t-20)式中:L检定点的示值材料的线膨胀系数,=11.510 -6/t实际
4、温度,依据规程要求,t=(2010)对 5mm 点,=510 311.510-6(30-20)=0.575 (m)温度误差的分布为三角分布,包含因子 k=6,其标准不确定度分量为:uB3(y)=/6 0.23 (m )根据规程,估计其可信度为 90%,则 3= (1/2)(1-90%) -2 =504、测力引起接触变形误差的标准不确定度分量变形误差为: =k F 2 /d式中:k变形系数,k=0.410 -3 F测力,依据规程,F 最大为 1.5N,d测力直径,d=2.5mm=0.410 -331.52103 /2.50.39 (m )其分布为正态分布,包含因子 k=3,标准不确定度分量为uB
5、4(y)=/3 0.13(m)估计可信度为 90%,则 4 =(1/2)(1-90%) -2 =50五、合成标准不确定度的评定:以上评定的 5 项标准不确定度分量互不相关,且灵敏系数的绝对值均为 1,故合成标准不确定度为:uc(y) = uA2(y)+ u Bi2(y) = 1.8 (m )其有效自由度为:eff =uc4(y)/ ua4(y)/ + uBi4(y)/ i =2068六、扩展不确定度的评定:取 k=2,扩展不确定度 U=kuc(y) =3.6 (m ) ,保留一位数字,取 U=4m七、测量不确定度的报告:以百分表 5mm 点为例,示值误差的测量结果为:y = +3 m, U = 4 m, k=2